MCGS触摸屏通讯设置：掌握Modbus通信的关键步骤（通信核心掌握）


参考资源链接：[MCGS触摸屏：Modbus通讯地址与串口参数配置教程](https://wenku.csdn.net/doc/4z4zk1iqkv?spm=1055.2635.3001.10343)
# 1. Modbus通信协议概述

Modbus 是一种广泛应用的工业通信协议，它于1979年由Modicon公司首次开发，用于连接工业电子设备。随着工业自动化的发展，Modbus 在控制领域中已经成为了一项标准，其稳定性、开放性与简单性使其被广泛应用于多种设备和系统中。

Modbus 协议主要有两个版本：Modbus RTU 和 Modbus TCP。Modbus RTU 是基于串行通信的，广泛用于串行总线系统，而 Modbus TCP 则运行于以太网之上。协议定义了设备之间如何通信，包括一系列的请求/响应事务结构、地址、功能码、数据以及差错校验。它能够支持诸如控制器、传感器、输入/输出模块、读表器等不同设备之间的通信。

## 1.1 Modbus协议的基本组成

Modbus 协议的核心由设备地址、功能码、数据以及校验码组成。设备地址指明了数据传输的目标设备，功能码则告诉从站要执行的具体操作。数据段包含了功能码指定操作所需的数据，而校验码则用于确保消息的完整性。

通过理解Modbus协议的基础知识，为接下来的内容打下坚实的基础，深入探讨如何将MCGS触摸屏与Modbus设备连接和通信配置，我们才能有效地进行工业自动化和监控系统的构建。

# 2. MCGS触摸屏与Modbus设备连接基础

## 2.1 MCGS触摸屏简介

### 2.1.1 MCGS触摸屏的功能和特点

MCGS触摸屏，全称为人机界面（Human Machine Interface, HMI），是工业自动化领域中用于操作员和机器间交互的重要设备。它允许用户直观地监视和控制工业过程，提供了图形化界面，使得复杂的设备参数调节、状态监控和数据采集变得更加简单和高效。MCGS触摸屏具有以下几个显著特点：

- **直观操作界面**：提供丰富的图形显示和动画效果，方便用户理解和操作。
- **强大的数据处理能力**：能够处理和显示大量实时数据，支持多种数据类型，如数值、曲线、历史数据记录等。
- **高度的可配置性**：用户可以根据具体应用场景定制界面布局和数据处理逻辑。
- **网络通信功能**：支持各种标准通信协议，方便与PLC、传感器等其他工业设备通信。

### 2.1.2 MCGS触摸屏的硬件组成

MCGS触摸屏的硬件组成主要包含以下几个部分：

- **显示屏**：通常为LCD或LED屏幕，是与用户交互的主要界面。
- **处理器单元**：处理触摸屏的逻辑运算及与外部设备的数据交换。
- **输入/输出接口**：包括用于连接到外部设备的串行口、以太网接口等。
- **存储器**：存储操作系统、应用程序和用户数据。
- **人机交互部分**：包括触摸屏面板以及按钮、指示灯等，用于用户输入指令和获取反馈。

## 2.2 Modbus通信协议解析

### 2.2.1 Modbus协议的历史和应用领域

Modbus协议是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，由Modicon（现为施耐德电气的一部分）在1979年发布。最初用于其制造的PLC（可编程逻辑控制器）之间的通信，现已成为一个标准的、开放的协议，广泛支持在不同的设备和系统之间进行数据交换。

Modbus因其简单、高效和易于实现的特点，被广泛应用于制造业、能源管理、环境监控、楼宇自动化等多个领域。由于其协议结构简单，易于实现，许多小型嵌入式系统和开源软件也支持Modbus协议。

### 2.2.2 Modbus协议的数据格式和帧结构

Modbus协议规定了两种数据格式：ASCII和RTU（Remote Terminal Unit），以及一种基于TCP/IP的网络协议Modbus TCP。

- **Modbus ASCII**：使用ASCII字符进行编码，通信速度较慢，适合于对传输速率要求不高的场合。
- **Modbus RTU**：使用二进制编码，具有更高的传输效率和数据密度，适合于速率较高的通信环境。
- **Modbus TCP**：在TCP/IP协议之上运行，利用TCP端口进行数据传输，适用于现代工业以太网环境。

所有Modbus通信均基于帧结构，每帧包含设备地址、功能码、数据和校验码等部分，确保了数据的准确传输。

### 2.2.3 Modbus协议的地址和功能码

在Modbus协议中，每个从设备都会被分配一个唯一的地址，主设备通过这个地址来指定通信的目标设备。在帧结构中，地址字段决定了哪个从设备将响应消息。

功能码指示主设备请求的特定操作类型，例如读取寄存器、写入寄存器或诊断等。每个功能码对应特定的数据处理操作，从设备根据接收到的功能码进行相应的响应。

## 2.3 MCGS触摸屏与Modbus设备的连接准备

### 2.3.1 确定通信协议和参数配置

在开始连接MCGS触摸屏与Modbus设备之前，需要确定双方支持的通信协议，例如Modbus ASCII、Modbus RTU或Modbus TCP，并在触摸屏的通信参数中进行设置。这一部分涉及的配置项通常包括：

- **通信协议选择**：根据现场环境和设备支持情况，选择适合的通信协议。
- **从站地址配置**：设定MCGS触摸屏在Modbus网络中的从站地址，以便主站设备能正确识别。
- **波特率、数据位、停止位和奇偶校验设置**：根据通信距离和速率要求，对这些参数进行调整。

### 2.3.2 接线和硬件连接方法

接线是连接MCGS触摸屏与Modbus设备的基础步骤，正确的接线方法确保了通信的可靠性和稳定性。

- **串行通信接线**：如果是RS-232或RS-485串行通信，需要注意确保正确的接线端口和信号线匹配。
- **以太网通信接线**：对于Modbus TCP通信，确保MCGS触摸屏和Modbus设备连接在同一局域网内，并拥有正确的网络配置。

接下来，我们会深入探讨MCGS触摸屏Modbus通信配置的实操部分。

# 3. MCGS触摸屏Modbus通信配置实操

在深入了解了MCGS触摸屏与Modbus协议的基础知识之后，本章节将深入探讨如何进行实际的Modbus通信配置实操。我们将详细地讲解MCGS触摸屏Modbus通信参数设置、地址映射以及数据交换的关键步骤和技巧。

## 3.1 MCGS触摸屏Modbus通信参数设置

在开始实际的通信配置之前，正确设置Modbus通信参数至关重要，这包括主站和从站配置、波特率、数据位、停止位和奇偶校验设置等。这些参数直接影响到触摸屏与Modbus设备之间的通信质量和效率。

### 3.1.1 主站和从站配置方法

首先，我们需要理解主站和从站的概念。在Modbus通信中，主站（Master）通常发起请求，从站（Slave）响应这些请求。一个通信网络中，MCGS触摸屏可以配置为主站也可以配置为从站。

#### 设置主站

作为主站，MCGS触摸屏负责发起Modbus请求，读取或写入从站的数据。以下是配置MCGS触摸屏为主站的基本步骤：

1. 打开MCGS触摸屏的配置软件。
2. 进入通信设置界面，选择Modbus协议。
3. 将设备类型设置为“主站”。
4. 配置网络参数，包括IP地址（如果使用TCP/IP）、端口号（TCP模式下）、通信速率和校验方式等。
5. 保存配置并下载到触摸屏。

#### 设置从站

作为从站，MCGS触摸屏会响应主站的请求，提供数据服务。配置从站的步骤相对简单：

1. 在通信设置中选